08热力学第二定律习题解答

2023-02-24 03:29:17   文档大全网     [ 字体:小 中 大 ] [ 阅读: ]

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第八章 热力学第二定律





一 选择题

1. 下列说法中,哪些是正确的? ( ) (1) 可逆过程一定是平衡过程; (2) 平衡过程一定是可逆的;

(3) 不可逆过程一定是非平衡过程; (4) 非平衡过程一定是不可逆的。

A. (1)、(4) B. (2)、(3) C. (1)、(3) D. (1)、(2)、(3)、(4) 解:答案选A。

2. 关于可逆过程和不可逆过程的判断,正确的是 ( ) (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程; (2) 准静态过程一定是可逆过程;

(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程; (4) 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。

A. (1)、(2) 、(3) B. (1)、(2)、(4) C. (1)、(4) D. (2)、(4) 解:答案选C。

3. 根据热力学第二定律,下列哪种说法是正确的?( ) A. 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功;

B. 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体; C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩;

D. 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变成

有规则运动的能量。 解:答案选C。

4 一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体,若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后:( )

A. 温度不变,熵增加; B. 温度升高,熵增加; C. 温度降低,熵增加; D. 温度不变,熵不变。

解:绝热自由膨胀过程气体不做功,也无热量交换,故内能不变,所以温度不变。因过程是不可逆的,所以熵增加。

故答案选A 。

5. 设有以下一些过程,在这些过程中使系统的熵增加的过程是 ( ) (1) 两种不同气体在等温下互相混合; (2) 理想气体在等体下降温; (3) 液体在等温下汽化;

(4) 理想气体在等温下压缩; (5) 理想气体绝热自由膨胀。


2

A. (1)、(2)、(3) B. (2)、(3)、(4) C. (3)、(4)、(5) D. (1)、(3)、(5)

解:答案选D。



二 填空题

1.在一个孤立系统内,一切实际过程都向着 的方向进行。这就是热力学第二定律的统计意义,从宏观上说,一切与热现象有关的实际的过程都是 。

解:热力学概率增大;不可逆的。 2.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是是等价的,前者是关于 过程的不可逆性,后者是关于 过程的不可逆性。

解:热传导;功变热

3.气体处于相同的初始温度和压强,把它们从体积V压缩到V/2,过程无限缓慢地进行。等温压缩时,Q = ,熵变S = ;绝热压缩时,Q = ,熵变S = 。

解:等温压缩时

Vmm

QWRTln2RTln2

MV1MQmSRln2

TM

绝热压缩时,Q =0;S =0

4.若一摩尔理想气体经过一等压过程,温度变为原来的2倍,则其体积变为原来的 倍;过程后气体熵的增量为 (设Cp,m为常量)。

解:体积变为原来的2倍;

按照例题8.1的理想气体熵的表达式,可得到过程后气体熵的增量S =Cp,mln2。




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